The formation of planetary disks and winds: an ultraviolet view

Planetary systems are angular momentum reservoirs generated during star formation. This accretion process produces very powerful engines able to drive the optical jets and the molecular outflows. A fraction of the engine energy is released into heating thus the temperature of the engine ranges from the 3000K of the inner disk material to the 10MK in the areas where magnetic reconnection occurs. There are important unsolved problems concerning the nature of the engine, its evolution and the impact of the engine in the chemical evolution of the inner disk. Of special relevance is the understanding of the shear layer between the stellar photosphere and the disk; this layer controls a significant fraction of the magnetic field building up and the subsequent dissipative processes ougth to be studied in the UV. This contribution focus on describing the connections between 1 Myr old suns and the Sun and the requirements for new UV instrumentation to address their evolution during this period. Two types of observations are shown to be needed: monitoring programmes and high resolution imaging down to, at least, milliarsecond scales.Comment: Accepted for publication in Astrophysics and Space Science 9 figure

An effective Lagrangian approach for unstable particles

We propose a novel procedure for handling processes that involve unstable intermediate particles. By using gauge-invariant effective Lagrangians it is possible to perform a gauge-invariant resummation of (arbitrary) self-energy effects. For instance, gauge-invariant tree-level amplitudes can be constructed with the decay widths of the unstable particles properly included in the propagators. In these tree-level amplitudes modified vertices are used, which contain extra gauge-restoring terms prescribed by the effective Lagrangians. We discuss the treatment of the phenomenologically important unstable particles, like the top-quark, the $W$- and $Z$-bosons, and the Higgs-boson, and derive the relevant modified Feynman rules explicitly.Comment: 32 pages, LaTeX2e (uses axodraw.sty); Eq. (B.6) corrected, references adde

Instalação de um ensaio de produção intensiva de biomassa lenhosa para energia

No âmbito de um projecto de investigação tendo como propósito o desenvolvimento de sistemas sustentáveis de produção de biomassa lenhosa para energia, foi instalado em Bragança, em 2008, um ensaio de produção intensiva de biomassa lenhosa com base em culturas de curta rotação. Este ensaio tem como objectivos específicos a avaliação dos efeitos de factores como material vegetal, densidade de plantação, rega e fertilização no crescimento e produção de biomassa lenhosa. Nesta comunicação descrevemos a instalação do ensaio relativamente ao desenho experimental seguido, estrutura interna das parcelas de estudo, material vegetal utilizado, operações de preparação do solo e de plantação e ainda gestão da cultura com respeito a fertilização, rega e protecção. Avaliamos também a sobrevivência das plantas no final da primeira estação de crescimento, bem como apresentamos os custos gerais associados à instalação. A apresentação deste trabalho permite partilhar com a comunidade científica e técnica nacional a experiência da instalação deste tipo de culturas, muito recentes no nosso país, e dessa forma contribuir para a definição de processos ajustados e eficientes de instalação e gestão de culturas lenhosas para produção de biomassa para energia em Portugal

Dynamic Scaling in Diluted Systems Phase Transitions: Deactivation trough Thermal Dilution

Activated scaling is confirmed to hold in transverse field induced phase transitions of randomly diluted Ising systems. Quantum Monte Carlo calculations have been made not just at the percolation threshold but well bellow and above it including the Griffiths-McCoy phase. A novel deactivation phenomena in the Griffiths-McCoy phase is observed using a thermal (in contrast to random) dilution of the system.Comment: 4 pages, 4 figures, RevTe

Naturalness and theoretical constraints on the Higgs boson mass

Arbitrary regularization dependent parameters in Quantum Field Theory are usually fixed on symmetry or phenomenology grounds. We verify that the quadratically divergent behavior responsible for the lack of naturalness in the Standard Model (SM) is intrinsically arbitrary and regularization dependent. While quadratic divergences are welcome for instance in effective models of low energy QCD, they pose a problem in the SM treated as an effective theory in the Higgs sector. Being the very existence of quadratic divergences a matter of debate, a plausible scenario is to search for a symmetry requirement that could fix the arbitrary coefficient of the leading quadratic behavior to the Higgs boson mass to zero. We show that this is possible employing consistency of scale symmetry breaking by quantum corrections. Besides eliminating a fine-tuning problem and restoring validity of perturbation theory, this requirement allows to construct bounds for the Higgs boson mass in terms of $\delta m^2/m^2_H$ (where $m_H$ is the renormalized Higgs mass and $\delta m^2$ is the 1-loop Higgs mass correction). Whereas $\delta m^2/m^2_H<1$ (perturbative regime) in this scenario allows the Higgs boson mass around the current accepted value, the inclusion of the quadratic divergence demands $\delta m^2/m^2_H$ arbitrarily large to reach that experimental value.Comment: 6 pages, 4 figure

Towards Noncommutative Fuzzy QED

We study in one-loop perturbation theory noncommutative fuzzy quenched QED_4. We write down the effective action on fuzzy S**2 x S**2 and show the existence of a gauge-invariant UV-IR mixing in the model in the large N planar limit. We also give a derivation of the beta function and comment on the limit of large mass of the normal scalar fields. We also discuss topology change in this 4 fuzzy dimensions arising from the interaction of fields (matrices) with spacetime through its noncommutativity.Comment: 33 page

Culturas lenhosas de curta rotação e produção energética no Nordeste de Portugal

A biomassa lenhosa é habitualmente utilizada com fins energéticos em Trás-os-Montes, geralmente na forma de lenhas de carvalho negral e freixo, sendo a exploração de carvalhais e comercialização de lenhas provavelmente a actividade florestal mais relevante no Nordeste, apesar do seu verdadeiro significado económico ser ainda desconhecido. De acordo com a Matriz Energética do Nordeste, as lenhas representam 27% da energia primária utilizada no Distrito de Bragança [1]. A Estratégia Nacional para a Energia ENE2020 (Resolução do Conselho de Ministros N.º 29/2010, de 15 de Abril) preconiza o aumento do contributo da biomassa para a produção energética nacional a partir de um conjunto de medidas diversas. Uma dessas medidas diz respeito ao desenvolvimento de culturas dedicadas de rápido crescimento para as quais se estabelece a meta de 30% para o abastecimento de centrais termoeléctricas a biomassa até 2020 (Resolução do Conselho de Ministros n.º 81/2010 de 3 de Novembro). As culturas dedicadas de biomassa lenhosa em Portugal são, contudo, muito raras e de âmbito experimental, não existindo ainda o necessário conhecimento para a sua expansão a curto prazo, nomeadamente no que diz respeito às técnicas de instalação, manutenção e colheita da cultura, ao material vegetal a utilizar e à gestão da água, entre outros aspectos. Perante as actuais lacunas e a necessidade urgente de produzir conhecimento sobre estes sistemas, foi submetido em 2005 o projecto “Biomassa lenhosa para produção de energia: desenvolvimento de sistemas sustentáveis de fornecimento de bens e serviços de produção, regulação e conservação”, aprovado para financiamento pela FCT e em funcionamento desde o final de 2007. O projecto foi concebido com o propósito de desenvolver tecnologia para a produção intensiva e uso sustentável de biomassa lenhosa para produção de energia com benefícios ambientais e sócio-económicos em termos de regulação de carbono, conservação da água, do solo e da biodiversidade e criação de riqueza. Pretendeu-se também avaliar o potencial da região de Trás-os-Montes para a produção de biomassa para energia e para o sequestro de carbono de carbono em sistemas florestais. O projecto incluía seis tarefas: (1) sistemas de produção de biomassa, (2) efeitos ambientais das culturas lenhosas de curta rotação (CLCR), (3) ciclo do carbono, (4) conteúdo energético de combustíveis lenhosos, (5) potencial regional de produção de biomassa e de energia e (6) análise do ciclo de vida e sustentabilidade. Nesta comunicação serão apresentados os principais resultados do projecto relacionados com a produção de biomassa em culturas dedicadas bem como a nossa perspectiva relativamente ao papel que estas culturas podem vir a desempenhar na região, num quadro de aproveitamento da biomassa como recurso energético. O ensaio de produção de biomassa foi instalado em Bragança, numa área de 4ha, com Populus x euroamericana clone I-214; Salix alba x Salix fragilis; Salix. L. clone Terra Nova, Populus nigra e Fraxinus angustifolia em densidades de 10 000 e 15 000 estacas ha-1, no caso do freixo e choupo, e 15 000 e 20 000 estacas ha-1, para o salgueiro. A plantação, em que foram utilizadas estacas de 20-25 cm de comprimento, seguiu um esquema de linhas duplas distanciadas de 0,75 m e alternadas à distância de 1,5m. Os resultados da instalação foram insatisfatórios na medida em que, após o primeiro período de crescimento, a mortalidade foi muito elevada, com excepção do choupo I-214. As parcelas que sobreviveram apresentaram ao fim do segundo período de crescimento valores de biomassa modestos, apesar de se tratar do primeiro ciclo de crescimento após a instalação e apenas estarem avaliados os 2 primeiros anos de crescimento. A instalação revelou-se ainda um investimento muito avultado, particularmente no que diz respeito aos custos com o material vegetal e a mão-de-obra. Uma parte muito relevante deste trabalho consistiu na descrição quantitativa de processos relacionados com o ciclo do carbono com o intuito de avaliar o papel destas culturas no sequestro de dióxido de carbono atmosférico. O trabalho realizado com choupo descreveu a variação diária e sazonal dos fluxos de carbono entre as plantas/solo e a atmosfera, o que contribui para o conhecimento do comportamento das plantas e das culturas a estas escalas temporais, avaliar a fixação de carbono ao longo do ciclo de crescimento e ainda definir práticas de gestão das culturas, nomeadamente rega, que possam aumentar o seu crescimento e a taxa de fixação de carbono nesta região. Outros resultados incluem a caracterização da biomassa das espécies produzidas em culturas dedicadas e das espécies utilizadas tradicionalmente para lenha (carvalho negral, freixo e azinheira) em termos de composição e parâmetros energéticos. Foram ainda realizadas análises regionais da disponibilidade de áreas potenciais para a instalação de culturas de rápido crescimento bem como da oferta de energia da biomassa o que, conjuntamente com os restantes resultados obtidos, permite definir ideias gerais para a produção e utilização de biomassa para energia. Existem, em absoluto, condições no Distrito de Bragança para a instalação de culturas dedicadas de biomassa para energia em mais de 90 000ha. O Distrito produz actualmente biomassa lenhosa em sistemas florestais convencionais para gerar energia suficiente para sustentar o sector doméstico e partes de outros sectores. O incremento da oferta de biomassa lenhosa para energia a partir de culturas dedicadas poderá contribuir muito significativamente para a sustentabilidade energética da região. No entanto, a inexistência actual de conhecimentos técnicos de instalação, gestão e colheita e o elevado custo de instalação colocam incertezas relativamente à atractividade destas culturas e à sua viabilidade económica a curto/médio prazo o que condiciona o seu efectivo papel na matriz energética da região num futuro próximo

Sustainable woody biomass production systems: a novel solution for energy, agriculture and the environment in Portugal

Bioenergy is a major current issue within the agriculture and energy sectors and the society in general. The environmental and social concerns raised by first generation biofuel crops increased the interest on woody biomass. Biomass production for direct conversion to heat and/or electricity is common in northern European countries, the USA, and, more recently, southern Europe, mainly based on short rotation woody crops (SRWC). These crops are renewable sources of energy, CO2 neutral, able to preserve biodiversity and water, and to contribute to socio-economic development. In Portugal, there is an increasing demand of renewable and sustainable sources of energy. Portugal also presents conditions to expand biomass production and use for energy, namely through SRWCs. There is, however, a lack of experience in this field. With the purpose of studying short rotation woody crops dedicated to energy production, we have launched in Bragança, Portugal, a research project aiming to develop technology for the sustainable production, processing, and use of woody biomass for energy. The goal is to analyse environmental and socio-economic aspects of these crops considering carbon cycle, conservation of water, soils, and biodiversity, as well as creation of wealth locally. It also aims to evaluate the potential of northeastern Portugal for biomass production and carbon sequestration. In this presentation we address the rational behind the project, the methodologies followed, and the results obtained during the first year of the study. We also present our perspectives on the role of woody biomass production at several scales and for several scenarios.Fundação para a Ciência e Tecnologia. (PTDC/AGR‐CFL/64500/2006

Quantum Griffiths effects and smeared phase transitions in metals: theory and experiment

In this paper, we review theoretical and experimental research on rare region effects at quantum phase transitions in disordered itinerant electron systems. After summarizing a few basic concepts about phase transitions in the presence of quenched randomness, we introduce the idea of rare regions and discuss their importance. We then analyze in detail the different phenomena that can arise at magnetic quantum phase transitions in disordered metals, including quantum Griffiths singularities, smeared phase transitions, and cluster-glass formation. For each scenario, we discuss the resulting phase diagram and summarize the behavior of various observables. We then review several recent experiments that provide examples of these rare region phenomena. We conclude by discussing limitations of current approaches and open questions.Comment: 31 pages, 7 eps figures included, v2: discussion of the dissipative Ising chain fixed, references added, v3: final version as publishe

Anomalous heavy-fermion and ordered states in the filled skutterudite PrFe4P12

Specific heat and magnetization measurements have been performed on high-quality single crystals of filled-skutterudite PrFe_4P_{12} in order to study the high-field heavy-fermion state (HFS) and low-field ordered state (ODS). From a broad hump observed in C/T vs T in HFS for magnetic fields applied along the direction, the Kondo temperature of ~ 9 K and the existence of ferromagnetic Pr-Pr interactions are deduced. The {141}-Pr nuclear Schottky contribution, which works as a highly-sensitive on-site probe for the Pr magnetic moment, sets an upper bound for the ordered moment as ~ 0.03 \mu_B/Pr-ion. This fact strongly indicates that the primary order parameter in the ODS is nonmagnetic and most probably of quadrupolar origin, combined with other experimental facts. Significantly suppressed heavy-fermion behavior in the ODS suggests a possibility that the quadrupolar degrees of freedom is essential for the heavy quasiparticle band formation in the HFS. Possible crystalline-electric-field level schemes estimated from the anisotropy in the magnetization are consistent with this conjecture.Comment: 7 pages and 7 figures. Accepted for publication in Phys. Rev.